package com.hmdp.service.impl;

import cn.hutool.core.util.BooleanUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.Shop;
import com.hmdp.mapper.ShopMapper;
import com.hmdp.service.IShopService;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.hmdp.utils.CacheClient;
import com.hmdp.utils.RedisData;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

import javax.annotation.Resource;
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

import static com.hmdp.utils.RedisConstants.*;

/**
 * <p>
 *  服务实现类
 * </p>
 *
 * @author 虎哥
 * @since 2021-12-22
 */
@Service
public class ShopServiceImpl extends ServiceImpl<ShopMapper, Shop> implements IShopService {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Resource
    private CacheClient cacheClient;
    /**
     * 缓存重建线程池
     */
    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);

    @Override
    public Result queryById(Long id) {
        // 用互斥锁解决缓存击穿、同时解决缓存穿透
//        return queryWithMutex(id);
        //return queryWithLogicalExpire(id);

        // 解决缓存穿透
//        Shop shop = cacheClient
//                .queryWithPassThrough(CACHE_SHOP_KEY, id, Shop.class, this::getById, CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);

        // 互斥锁解决缓存击穿
         Shop shop = cacheClient
                 .queryWithMutex(CACHE_SHOP_KEY, id, Shop.class, this::getById, CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);

        // 逻辑过期解决缓存击穿
        // Shop shop = cacheClient
        //         .queryWithLogicalExpire(CACHE_SHOP_KEY, id, Shop.class, this::getById, 20L, TimeUnit.SECONDS);

        if (shop == null) {
            return Result.fail("店铺不存在！");
        }
        // 7.返回
        return Result.ok(shop);
    }
    /**
     * 根据id查询商铺信息（用互斥锁解决缓存击穿、同时解决缓存穿透）
     * @param id 商铺id
     * @return 查询结果
     */
    private Result queryWithMutex(Long id) {
        // 从redis中查询店铺数据
        String cacheKey = CACHE_SHOP_KEY + id;
        Shop shopFromCache = getShopFromCache(cacheKey);
        // 判断缓存是否命中
        if (shopFromCache != null) {
            // 命中，直接返回
            return Result.ok(shopFromCache);
        }
        // 实现重建缓存
        String lockKey = CACHE_SHOP_KEY + id;
        Shop shop = null;
        try {
            // 尝试获取锁，判断是否获取锁成功
            if (!tryLock(lockKey)) {
                // 获取失败，则休眠并重试
                Thread.sleep(50L);	// 休眠50毫秒
                return queryWithMutex(id);
            }
            // 获取锁成功，再次检测redis中缓存是否存在（DoubleCheck），如果存在则无需重建缓存，防止堆积的线程全部请求数据库
            shopFromCache = getShopFromCache(cacheKey);
            // 判断缓存是否命中
            if (shopFromCache != null) {
                // 命中，直接返回
                return Result.ok(shopFromCache);
            }
            // 缓存未命中，从数据库中查询店铺数据
            shop = getById(id);
            // 判断数据库是否存在店铺数据
            if (shop == null) {
                // 数据库中不存在，将空值写入redis，解决缓存穿透
                stringRedisTemplate.opsForValue().set(cacheKey, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
                // 返回错误信息
                return Result.fail("店铺不存在");
            }
            System.err.println("数据库中存在，重建缓存，并返回店铺数据:"+ shop);
            // 数据库中存在，重建缓存，并返回店铺数据
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(cacheKey, JSONUtil.toJsonStr(shop), CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            // 释放互斥锁
            unLock(lockKey);
        }
        return Result.ok(shop);
    }
    /**
     * 从缓存中查询店铺数据
     * @param cacheKey 商铺缓存key
     * @return 商铺详情数据
     */
    private Shop getShopFromCache(String cacheKey) {
        // 从redis中查询店铺数据
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(cacheKey);
        System.err.println("ll="+shopJson);
        // 判断缓存是否命中
        if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {
            // 缓存命中，直接返回店铺数据
//            System.out.println("缓存命中，直接返回店铺数据:"+JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class));
            return JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
        }
        // 防止缓存穿透：判断缓存中命中的是否是空值（isNotBlank把null和空字符串给排除了）
        if ("".equals(shopJson)) {
            // 当前数据是空字符串（说明该数据是之前缓存的空对象），缓存命中空对象，返回null
            return null;
        }
        // 缓存未命中，返回null
        return null;
    }

    @Override
    @Transactional
    public Result update(Shop shop) {
        Long id = shop.getId();
        if (id == null) {
            return Result.fail("店铺id不能为空");
        }
        // 更新数据库
        updateById(shop);
        // 删除缓存
        stringRedisTemplate.delete(CACHE_SHOP_KEY + id);
        return Result.ok();
    }

    /**
     * 尝试获取锁，判断是否获取锁成功
     * setIfAbsent()：如果缺失不存在这个key，则可以set，返回true；存在key不能set，返回false。相当于setnx命令
     * @param lockKey 互斥锁的key
     * @return 是否获取到锁
     */
    private boolean tryLock(String lockKey) {
        // 原子命令：set lock value ex 10 nx
        Boolean isGetLock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "1", LOCK_SHOP_TTL, TimeUnit.SECONDS);
        // 为了避免Boolean直接返回自动拆箱未null，用工具包将null和false都返回为false
        return BooleanUtil.isTrue(isGetLock);
    }

    /**
     * 释放互斥锁
     * @param lockKey 互斥锁的key
     */
    private void unLock(String lockKey) {
        if (BooleanUtil.isTrue(stringRedisTemplate.hasKey(lockKey))) {
            stringRedisTemplate.delete(lockKey);
        }
    }

    /**
     * 根据商铺id查询店铺数据，并将数据封装逻辑过期时间，保存到缓存中（缓存预热、重建缓存使用）
     * - 逻辑过期时间根据具体业务而定，逻辑过期过长，会造成缓存数据的堆积，浪费内存；过短造成频繁缓存重建，降低性能。
     * - 所以设置逻辑过期时间时，需要实际测试和评估不同参数下的性能和资源消耗情况，可以通过观察系统的表现，在业务需求和性能要求之间找到一个平衡点
     * @param id 商铺id
     * @param expireSeconds 有效期（单位：秒）
     */
    public void saveShop2Cache(Long id, Long expireSeconds) {
        // 查询店铺数据
        Shop shop = getById(id);
        // 封装逻辑过期数据（热点数据）
        RedisData redisData = new RedisData();
        redisData.setData(shop);    // 设置缓存数据
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(expireSeconds));    // 设置逻辑过期时间=当前时间+有效期TTL
        // 将逻辑过期数据写入Redis，不设置TTL过期时间，key永久有效，真正的过期时间为逻辑过期时间
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(CACHE_SHOP_KEY + id, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

    /**
     * 使用逻辑过期解决缓存击穿
     * 对于热点业务，提前预热缓存数据，设置永不自动过期，默认缓存一定被命中，不用考虑缓存穿透问题
     * @param id 商铺id
     * @return 商铺详情数据
     */
    private Result queryWithLogicalExpire(Long id) {
        // 从缓存中获取热点数据
        String cacheKey = CACHE_SHOP_KEY + id;
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(cacheKey);
        // 判断缓存是否命中（由于是热点数据，提前进行缓存预热，默认缓存一定会命中）
        if (StrUtil.isBlank(shopJson)) {
            // 缓存未命中，说明查到的不是热点key，直接返回空
            return Result.fail("店铺不存在（非热点数据）");
        }
        // 缓存命中，先把json反序列化为逻辑过期对象
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(shopJson, RedisData.class);
        // RedisData<Shop>使用了泛型处理：JSONUtil.toBean(shopJson, new TypeReference<RedisData<Shop>>() {}, false);
        // 将Object对象转成JSONObject再反序列化为目标对象
        Shop shop = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), Shop.class);
        // 判断是否逻辑过期
        if (redisData.getExpireTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
            // 未过期，直接返回正确数据
            return Result.ok(shop);
        }
        // 已过期，先尝试获取互斥锁，再判断是否需要缓存重建
        String lockKey = LOCK_SHOP_KEY + id;
        // 判断是否获取锁成功
        if (tryLock(lockKey)) {
            // 在线程1重建缓存期间，线程2进行过期判断，假设此时key是过期状态，线程1重建完成并释放锁，线程2立刻获取锁，并启动异步线程执行重建，那此时的重建就与线程1的重建重复了
            // 因此需要在线程2获取锁成功后，在这里再次检测redis中缓存是否过期（DoubleCheck），如果未过期则无需重建缓存，防止数据过期之后，刚释放锁就有线程拿到锁的情况，重复访问数据库进行重建
            shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(cacheKey);
            // 缓存命中，先把json反序列化为逻辑过期对象
            redisData = JSONUtil.toBean(shopJson, RedisData.class);
            // 将Object对象转成JSONObject再反序列化为目标对象
            shop = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), Shop.class);
            // 判断是否逻辑过期
            if (redisData.getExpireTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
                // 命中且未过期，直接返回新数据
                return Result.ok(shop);
            }
            // 获取锁成功，开启一个独立子线程去重建缓存
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                try {
                    // 缓存重建并设置逻辑过期时间
                    saveShop2Cache(id, 20L);
                } finally {
                    // 释放锁
                    unLock(lockKey);
                }
            });
        }
        // 获取锁失败，直接返回过期的旧数据
        return Result.ok(shop);
    }


}
